KR20060098948A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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정광진
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Abstract

본 발명은 신호전달수단의 방열 성능이 향상된 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널와, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하는 섀시와, 상기 섀시의 일 측에 배치되며, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 전기적 신호를 발생하는 회로부와, 상기 회로부로부터 상기 플라즈마 디스플레이 패널로 전기적 신호를 전달하는 신호전달수단과, 상기 신호전달수단으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하기 위하여 배치되며, 상기 신호전달수단의 적어도 일 부분을 덮는 베이스부, 및 방열면적을 증가시키기 위하여 상기 베이스부 상에 배치되는 복수 개의 핀들(fins)을 구비하는 방열부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display apparatus}
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 TCP의 연결 구조를 도시한 부분 상세 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 종래기술과 본 발명의 방열성능을 비교하기 위하여, 플라즈마 디스플레이 패널이 구동 시 방열부재의 온도를 수치해석한 온도 분포도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200, 300 : 플라즈마 디스플레이 장치
110, 210 : 플라즈마 디스플레이 패널
120, 220 : 섀시 130, 230 : 회로부
160, 260, 360 : 방열부재 170, 270 : TCP
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신호전달수단의 방열 성능이 향상된 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 기체 방전 현상을 이용하여 화상을 구현하는 평판 디스플레이 장치로서, 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 광시야각의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 최근 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
도 1에는 종래기술에 의한 플라즈마 디스플레이 장치(100)를 개략적으로 나타낸 단면도가 도시되어 있다.
플라즈마 디스플레이 장치(100)는 전면패널(111)과 후면패널(112)을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널(110)과, 그 후방에 배치되는 섀시(120), 및 섀시(120)의 후방에 고정되며 플라즈마 디스플레이 패널(110)을 구동하는 회로부(130)를 구비한다. 섀시(120)와 플라즈마 디스플레이 패널(110)은 양면 테이프(123)를 이용하여 고정되며, 플라즈마 디스플레이 패널(110)의 방열을 위하여 열전도 시트(127)들이 개재되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(110)과 회로부(130) 사이의 전기적 신호의 전달은 일반적으로 TCP(170)를 이용한다. TCP(170)에는 전자소자(175)가 실장된다. TCP(170)는 보강부재(180)에 지지되어, 섀시(120)의 측면을 감싸면서 플라즈마 디스플레이 패널(110)에 연결되며, TCP(170)에 실장된 전자소자 (175)의 방열을 위하여 방열부재(160)가 배치된다.
그런데, 상기의 방열부재(160)의 경우, 일반적으로 표면이 편평하고 절곡된 플레이트 형상이기 때문에, 방열을 위한 표면적이 크지 않은 문제점이 있다. 따라서, 전자소자(175)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는데 한계가 있게 된다. 만일, 이러한 열이 원활하게 방출되지 못하게 되면 전자소자(175)들을 오작동시키기 때문에, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 구현에 문제가 발생한다. 특히, 플라즈마 디스플레이 패널이 HD(High Definition) 싱글 스캔 방식으로 구동되는 구조인 경우에는, 회로부의 어드레스 구동부와 어드레스 전극들 사이를 연결하는 TCP에 실장된 전자소자들에서 종래보다 많은 열이 발생하므로, 이러한 전자소자들로부터 발생된 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 수단이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 신호전달수단의 방열 성능이 향상된 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널와, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하는 섀시와, 상기 섀시의 일 측에 배치되며, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 전기적 신호를 발생하는 회로부와, 상기 회로부로부터 상기 플라즈마 디스플레이 패널로 전기적 신호를 전달하는 신호전달수단과, 상기 신호전달수단으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하기 위하여 배치되며, 상기 신호 전달수단의 적어도 일 부분을 덮는 베이스부, 및 방열면적을 증가시키기 위하여 상기 베이스부 상에 배치되는 복수 개의 핀들(fins)을 구비하는 방열부재를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 핀들은 소정의 간격으로 평행하게 이격되어 배치되는 플레이트들인 것이 바람직하다. 이때, 상기 플레이트들은 상기 베이스부에 실질적으로 수직 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 플레이트들은 상기 섀시의 상하 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 플레이트들은 상기 베이스부에 섀시의 상부를 향하는 사선 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)가 도시되어 있다. 도 2는 플라즈마 디스플레이 장치(200)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 장치(200)는 크게 플라즈마 디스플레이 패널(210), 섀시(220), 회로부(230)들, 신호전달수단(270)들 및 방열부재(260)를 구비한다.
플라즈마 디스플레이 패널(210)은 가스 방전에 의하여 화상을 구현하며, 전면패널(211)과 후면패널(212)을 구비한다. 섀시(220)는 플라즈마 디스플레이 패널(210)을 지지하도록, 플라즈마 디스플레이 패널(210)의 후방에 배치된다.
플라즈마 디스플레이 패널(210)과 섀시(220) 사이에는 열전도 시트(227)가 개재되어 플라즈마 디스플레이 패널(210)에서 발생하는 열을 주위로 확산시키는 기능을 수행하며, 플라즈마 디스플레이 패널(210)과 섀시(220)는 양면 테이프(223)들을 이용하여 서로 고정된다.
섀시(220)의 후방에는 다수개의 회로부(230)들이 배치되는데, 이러한 회로부(230)들에는 플라즈마 디스플레이 패널(210)을 구동하기 위한 회로가 배선되어 있다. 회로부(230)들은 새시(200)의 배면으로부터 소정의 간격으로 이격되어, 섀시(220)에 삽입된 보스(240)들과 스크류(미도시)를 이용하여 결합된다.
회로부(230)들은 신호전달수단(270)들을 통하여 플라즈마 디스플레이 패널(210)에 전기적 신호를 전달하는데, 이러한 신호전달수단(270)으로는 FPC(Flexible Printed Cable), TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film) 등이 있다. 본 실시예에서, 섀시(220)의 후방의 상하 측에 배치된 신호전달수단은 TCP이다. 상기 TCP는 COF도 대체되어 사용될 수 있다.
섀시(220)의 상하 측 가장자리 부분(220a)들은 2단으로 절곡되어 있으며, TCP(270)들을 지지하는 기능을 수행한다. 이러한 섀시의 절곡 부분(220a)들은 섀시의 강성을 증가시키는 기능도 하지만, TCP(270)들의 일 측(270a)이 회로부(230)와 연결되어 섀시(220)와 실질적으로 평행하게 연장되다가, 타 측(270b)이 섀시(220)의 상측 또는 하측 가장자리 부분을 감싸면서 연장되어 플라즈마 디스플레이 패널(210)에 연결되도록, TCP(270)가 섀시(220)의 배면으로부터 소정의 높이를 가지도록 지지한다.
도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 장치(200)는 TCP(270)들을 덮도록 배 치되는 방열부재(290)들을 더 구비한다. 본 실시예에서, 방열부재(260)는 전자소자(275)들로부터 발생하는 열을 외부로 방출함과 아울러, TCP(270)들의 손상을 방지하는 기능을 수행한다.
도 2를 참조하면, 섀시(220)의 상부와 하부에 각각 1개의 방열부재(260)가 복수개의 TCP(270)를 덮고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 TCP마다 1개의 방열부재가 배치되거나, 소정의 개수의 TCP마다 1개의 방열부재가 배치될 수 있다. 또한, 방열부재(260)는 섀시(220)와 나사 결합된다.
방열부재(260)는 긴 플레이트를 절곡하여 형성된 베이스부(260a)와, 베이스부(260a) 상에 고정되는 복수 개의 핀(260b)들을 구비한다. 베이스부(260a)는 "ㄱ" 형상으로 절곡되어 있어서, 섀시(260)의 상하측 가장자리를 감싸면서 연장되는 TCP(270)들을 덮도록 배치된다. 또한, 핀(260b)들은 각각 플레이트이며, 섀시(260)의 상하 방향으로 소정의 간격으로 이격되어 평행하게 배치된다. 이러한 핀들은 다양한 방법으로 베이스부(260a)에 고정될 수 있으며, 바람직하게는 용접 등의 방법을 이용하여 고정된다. 또한, 본 실시예에서, 핀(260b)들이 각 TCP(270)에 대응하는 부분마다 개별적으로 배치되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 핀(260b)들이 베이스부(260a)의 좌우 길이방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 핀(260b)들은 섀시(220)의 상부를 향하는 사선 방향으로 베이스부(260a)에 고정된다. 즉, 섀시(220)의 상부를 향하는 가상의 축과 핀(260b)들은 예각을 이룬다. 이러한 핀(260b)들의 배치 구조는 방열부재(260)의 방열 성능을 향상시키는 기능을 수행하는데, 이에 대한 자세한 사항은 후술하도록 한다.
TCP(270)들은 연결케이블(271) 및 연결케이블(271)에 실장되어 있는 전자소자(275)들을 구비한다. 연결케이블(271)과 전자소자(275)의 연결구조가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연결케이블(271)은 베이스 필름(22), 베이스 필름(22) 상에 연결케이블(271)의 길이방향으로 연장되도록 형성된 도전층(23), 및 도전층을 외부로부터 보호 및 절연시키는 레지스트층(24)을 구비한다. 도전층(23)은 도전성 범프(bump; 25)에 의하여 전자소자(275) 내의 회로와 연결된다. 전자소자(275)의 하부는 절연성 수지(21a)에 의하여 충전되는 것이 바람직한데, 이는 전자소자(275)와 연결케이블(20) 간의 연결 강도를 보강하고, 나아가 이물질에 의한 도선들 간의 단락을 방지한다. 수지(21a)로서는 열전도성이 좋은 소재가 선택되는 것이 바람직하다.
방열부재(260)를 통한 방열 효과를 증가시키기 위하여, TCP(270)와 방열부재(260) 사이에는 열전도 시트(282)가 삽입되어 있다. 또한, 전자소자(275)로부터 발생하는 열의 일 부분을 섀시(220)를 통하여 방열하고, 전자소자(275)에 가해지는 압축력을 완화하기 위하여, TCP(270)와 방열부재(260) 사이에는 그리스(281)가 삽입되어 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(300)의 단면도가 도시되어 있다. 이하에서 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 제1실시예와 동일한 부재에는 동일한 참조번호를 사용한다.
제2실시예가 제1실시예와 상이함 점은, 방열부재(360)의 베이스부(360a) 상 에 배치된 플레이트 형상을 핀(360b)들의 고정 방향이다. 보다 상세하게 설명하면, 복수 개의 핀(360b)들이 섀시(220)의 상하 방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 핀(360b)들은 베이스부(360a)에 실질적으로 수직 방향으로 고정된다. 상기와 같은 구조를 가지는 방열부재(360)의 경우, 방열면적이 증가함과 동시에, 제작에 있어서 제1실시예보다 용이한 장점을 가진다.
이하에서는 도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 장치와 제1,2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 방열부재들(160, 260, 360)의 방열 성능을 비교하도록 한다. 도 6a 내지 도 6c는 방열 성능의 비교를 위하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시 상기 3개의 플라즈마 디스플레이 장치에 도시된 방열부재들(160, 260, 360)을 모사하여 온도 분포를 수치해석한 결과이다. 도 6a는 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 방열부재(160)를 모사한 온도 분포를 나타낸 결과이고, 도 6b는 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 방열부재(260)를 모사한 온도 분포를 나타낸 결과이고, 도 6c는 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 방열부재(360)를 모사한 온도 분포를 나타낸 결과이다.
이상적인 수치해석을 위하여, 종래기술 및 제1,2실시예들의 방열부재들의 베이스부들(종래기술의 경우, 베이스부는 방열부재 자체임)(160, 260a, 360a)은 각각 가로 세로의 길이가 3㎝인 정사각형 알루미늄 플레이트로 하고, 베이스부들(160, 260a, 360a)에는 1W의 발열을 가정하였다. 또한, 외부 공기의 온도는 20℃로 하고, 자연 대류를 가정하였다.
상기와 같은 가정을 기초로, 방열부재(160, 260, 360)의 온도 분포를 해석한 결과, 종래기술 및 제1,2실시예들에 도시된 방열부재들의 베이스부들(160, 260a, 360a)의 평균온도는 각각 84℃, 72℃, 77℃로서, 본원 발명의 경우 종래보다 각각 12℃, 7℃ 정도 온도가 낮아졌다. 이는 방열부재에 구비된 핀들(260b, 360b)에 의하여 방열면적이 증가하여, 방열 성능이 향상되었기 때문이다. 특히, 제1실시예의 경우, 자연대류되어 온도가 증가한 외부 공기가 사선 방향으로 고정된 핀(360b)들을 따라 원활하게 상부로 유동되기 때문에, 방열 성능이 더욱 증가하였다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 방열부재에 구비된 핀들에 의하여, 방열 면적이 증가하기 때문에, 신호전달수단으로부터 발생하는 열의 방열 능력이 향상된다. 특히, 핀들이 섀시의 상부를 향하는 사선 방향으로 배치될 경우, 외부 공기의 유동이 더욱 원활해지기 때문에, 방열 능력이 더욱 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 가스방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하는 섀시;
    상기 섀시의 일 측에 배치되며, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 전기적 신호를 발생하는 회로부;
    상기 회로부로부터 상기 플라즈마 디스플레이 패널로 전기적 신호를 전달하는 신호전달수단;
    상기 신호전달수단으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하기 위하여 배치되며, 상기 신호전달수단의 적어도 일 부분을 덮는 베이스부, 및 방열면적을 증가시키기 위하여 상기 베이스부 상에 배치되는 복수 개의 핀들(fins)을 구비하는 방열부재;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핀들은 소정의 간격으로 평행하게 이격되어 배치되는 플레이트들인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플레이트들은 상기 베이스부에 실질적으로 수직 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 플레이트들은 상기 섀시의 상하 방향으로 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플레이트들은 상기 베이스부에 실질적으로 사선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플레이트들은 섀시의 상부를 향하는 사선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호전달수단은 상기 섀시의 가장자리 부분을 감싸면서 연장되고,
    상기 섀시의 가장자리 부분은 절곡되어, 상기 신호전달수단을 지지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 신호전달수단은 TCP(tape carrier package) 또는 COF(chip on film)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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